[發明專利]一種物理相似模擬實驗相似材料的制備方法有效

申請號：	201610217671.2	申請日：	2016-04-03
公開（公告）號：	CN105906250B	公開（公告）日：	2017-12-01
發明（設計）人：	肖鵬;李樹剛;林海飛	申請（專利權）人：	西安科技大學
主分類號：	C04B28/02	分類號：	C04B28/02;C04B14/02;C04B14/06;C04B18/08;C04B22/14;C04B22/16;C04B24/00;C04B24/02;C04B24/12;C04B24/42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種物理相似模擬實驗材料制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及地質力學模擬技術領域，尤其是一種物理相似模擬實驗相似材料的制備方法。

背景技術

由于地下巖層的復雜性和現場探測試驗的難度，在現場進行地下巖層的力學研究是不實際的。所以現在都是通過大量的地質力學模型試驗來研究地下工程設計和施工方法的優化，進行施工過程力學規律的探索。在構建地質力學模型的過程中，相似模擬實驗材料是否可以真實反映出地下巖土層的結構和性質，成為地質力學模型模擬效果高低的關鍵因素。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種物理相似模擬實驗相似材料的制備方法，能夠解決現有技術的不足，提高了相似模擬實驗材料對于地下巖土層模擬的還原度。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種物理相似模擬實驗相似材料的制備方法，包括如下步驟：

以下份數均為重量份數，

A、將混合原料加入攪拌機，進行加熱攪拌，混合原料包括，

100～120份的石英砂、35～50份的粉煤灰、15～30份的活性炭、20～50份的石膏粉、15～40份的水泥和200～300份的水；

B、將加熱攪拌后的混合原料放入振動機，并加入占混合原料1wt％～3wt％的添加劑，進行搗實；

C、將搗實后的原料進行加熱粉碎，得到相似模擬實驗材料。

作為優選，步驟A中，在混合原料中還包括5～15份的4-氨基-3-溴苯甲酸甲酯。

作為優選，步驟B中，添加劑包括，

10～15份的1，2-癸二醇、35～45份的硫酸亞鐵、3～5份的苯氧乙酰氯、5～10份的2-硝基苯甲酰胺、5～8份的二鹽基亞磷酸鉛、2～3份的二亞乙基三胺五乙酸鈉。

作為優選，步驟B中，在放入混合原料和添加劑之前，在振動機的內腔表面涂刷有隔離劑。

作為優選，所述隔離劑包括，

30～35份的硅油、3～5份的磷酸氫二鉀、10～15份的丙酮、3～9份的3-氟吡啶-4-硼酸頻哪酯。

作為優選，所述步驟A中，加熱溫度控制在75～85℃；攪拌速度控制在120～150rad/min。

作為優選，所述步驟C中，加熱溫度控制在135～160℃。

采用上述技術方案所帶來的有益效果在于：本發明通過改進相似模擬實驗材料的配方，提高了相似模擬實驗材料的粘連度，這樣就可以有效模擬沿巖土在地下處于長期高壓狀態下的真實狀態。另外，本發明所制備出的相似模擬實驗材料通過在構建試驗模型時不同的外界狀態可以模擬多種巖土狀態類型，同時在不同狀態之間進行切換時只需要進行相應的沖洗和烘干即可，方便快捷。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供了一種物理相似模擬實驗相似材料的制備方法，包括如下步驟：

以下份數均為重量份數，

A、將混合原料加入攪拌機，進行加熱攪拌，加熱溫度控制在80℃；攪拌速度控制在130rad/min，混合原料包括，

110份的石英砂、45份的粉煤灰、17份的活性炭、25份的石膏粉、20份的水泥和260份的水；以及5份的4-氨基-3-溴苯甲酸甲酯。

B、將加熱攪拌后的混合原料放入振動機，并加入占混合原料1.7wt％的添加劑，進行搗實；在放入混合原料和添加劑之前，在振動機的內腔表面涂刷有隔離劑；添加劑包括，

12份的1，2-癸二醇、40份的硫酸亞鐵、4份的苯氧乙酰氯、9份的2-硝基苯甲酰胺、8份的二鹽基亞磷酸鉛、3份的二亞乙基三胺五乙酸鈉；

隔離劑包括，

31份的硅油、3份的磷酸氫二鉀、11份的丙酮、8份的3-氟吡啶-4-硼酸頻哪酯。

C、將搗實后的原料進行加熱粉碎，得到相似模擬實驗材料，加熱溫度控制在155℃。

經過發明人檢索，中國發明專利CN 103183495 B是一個與本發明較為接近的現有技術。發明人使用這一現有技術與本發明提供的制備方法進行對比，材料性能如下：